TOTAL E&P 借助 Trusted 解决方案解决了设备陈旧问题

TOTAL E&P 解决设备陈旧问题

挑战

  • 他们必须在尽量减少对运营造成中断的情况下交付升级的控制和安全系统,严格地说,他们还必须以安全的方式执行所有升级操作。

解决方案

成果

  • 并发安装和高效利用计划内停机时间意味着对生产的影响可忽略不计
  • 远程平台控制
  • 各现场均采用共通的备件、维护和供应商
  • 使用现有设备,例如安全系统基础设施和机柜
  • 获得了 HSE 安全奖的提名

背景

TOTAL E&P UK Limited 是英国大陆架上的一家大型石油和天然气运营商,不断地在该行业投入巨量资金。

该公司总部位于阿伯丁,拥有约 750 名员工,固定资产包括 Alwyn Area 油田、高压/高温的 Elgin 和 Franklin 油田、St Fergus 天然气码头以及其他一些非运营性油田。

North Alwyn 综合大楼位于 Aberdeen 以北 440 公里处的英国大陆架上,于 1987 年投入使用。

位于 North Alwyn 综合大楼以南 22 公里处的 Dunbar 平台(于 1994 年投入使用)通过多段管道向 North Alwyn 输送石油和天然气。

Dunbar 是一座设施极为精简的平台(只有少量过程设施),包含一个钻井井架和若干生活区。电力由位于 North Alwyn 的发电机组通过两根海底电缆供应。

Alwyn Area 每天生产约 10 万桶石油。

由于设备陈旧问题,Total E&P UK Ltd. 请求 Rockwell Automation 提供工程师、组件和支持服务,以便对其两座平台中的一系列系统进行升级,大部分作业在 Dunbar 工厂内进行。

挑战

此次升级涉及多个系统:紧急停机 (ESD) 系统、消防与天然气 (F&G) 安全系统、过程控制系统 (PCS) 和振动监测系统。

工程师面临的重大挑战是必须在尽量减少对运营造成中断的情况下交付升级的控制和安全系统,严格地说,他们还必须以安全的方式执行所有升级操作。

Alwyn Area 每天生产约 10 万桶石油 。

此外,他们只提供了两个升级窗口,时间极其有限。

第一个窗口是计划停机期间 - 通常在夏季,时长约两到三个星期;第二个是在停机前,需要同时更换运行组件和基础设施元件。

总体而言,该项目的主要目标是更换系统组件,以解决假跳闸和严重的设备老化问题,同时确保至少在 2020 年前随时都有备件,为日后从 North Alwyn 对 Dunbar 进行远程控制打下良好的基础;在尽量减少生产影响的情况下实施经济高效的升级;而且,最为关键的是,要在确保不会威胁到该平台、人员或环境的情况下顺利完成升级任务。

整个项目取得了巨大的成功,客户对这些最终目标的履行度十分满意,同时,Rockwell Automation 的工程师也获得了健康与安全奖提名。

解决方案

升级策略包括一些独立但不相互排斥的步骤。PCS 系统在停机前进行了升级,与现有系统一起安装到位,保障了产能。

F&G 系统也在停机前进行了升级,ESD 解决方案在停机期间与其他在线购买的新系统并行完成了升级。

Rockwell Automation 担任工程设计、采购和施工承包商,负责与所有设备供应商签订订货合同、完成所有详细工程、组织控制并将所有材料运抵现场、监督供应商的现场安装和调试活动并对分包商加以管理。

Alwyn North 包含两座用 73m 钢桥连接起来的平台(NAA 和 NAB),NAA 是钻井和住宿平台,NAB 配备了加工设施。

Rockwell Automation 利用单个 Trusted 三重模块化冗余 (TMR) ESD 控制器和单个 Trusted TMR F&G 控制器对 ESD 和 F&G 系统进行了升级。

Trusted 是一种具有容错能力的控制和安全系统,旨在满足最严格的国际安全标准,有助于确保控制系统的完整性(万一出现故障,可能会损害过程盈利能力)。

每个模块包含三重处理路径(控制片),且路径间设有高级诊断和表决逻辑,从而构成了具有极佳的可靠性的容错架构。

不同于非 TMR 控制系统的是,Trusted 可提供几乎 100% 的正常运行时间,不会影响系统的安全完整性。

它获得了 TUV AK6(可编程安全系统领域最高级别的认证)以及俄罗斯的 NFPA72 和 Gosstandart 认证。

现有系统包括 ICS 2000(Rockwell Automation 的早期安全系统)。

Dunbar 系统升级 (DSU) 用 Trusted 处理器替换了现有处理器和输出子系统,工程师也能通过事先进行大量的规划和风险评估工作来实施受控的在线(保持生产)移植。

Rockwell Automation EDS 首席工程师 Wullie Nicolson 表示:“这项工作包括破坏旧的双 ICS2000 的一半,并在该位置构建新的 Trusted,然后配置输入子系统,将输入数据同时传送给旧系统和新系统;这样,工程师就能够验证处理逻辑,并在将输出转移到新系统之前输出状态。

确认一切正常后,再在严格控制之下将旧输出移植到新输出。”

“成功的关键在于确保 TOTAL 运营人员与我们顺畅地交换信息。”他继续说道,“这样一来,可确保操作员对升级了哪些系统,以及各个系统分别控制哪些设备了如指掌。我们跟 TOTAL 的关系非常融洽,这给该项目的实施带来了巨大的便利!”

Dunbar 与 Sedco 706

成果

TOTAL E&P E&I 项目经理 Derek Thomson 解释道:“TOTAL 极其重视安全性。我们的许多运营统计数据都是基于安全性的,我很高兴地告诉你,该项目在这些方面表现十分突出。Rockwell Automation 工程师一抵达平台,就立即融入到了我们的安全文化之中。”

新安装的一个潜在功能是:将可从 Alwyn 对 Dunbar 的设施进行控制。

既有系统的设计包含这一功能,虽然从未使用过,但可以设想,它可能在不远的将来派上大用场。

Thomson 解释说:“现在,我们的关注点转移到了可靠性上。我们正在与 Rockwell Automation 携手实施升级项目的第二阶段,在这一阶段,我们会与他们开展更加密切的合作。这同时也表明,我们对与他们的协作感到非常满意。”

Rockwell Automation EPC 运营经理 Adam Howard 总结道:“在这个项目的招标阶段,我们与现任供应商展开了极其激烈的竞争并最终胜出。我认为,我们卓越的技能组合,结合积极主动的方法和引入创新的风险/报酬方式是我们赢得这项业务的关键原因。”

上述结果是 Total E&P 将 Rockwell Automation 产品和服务与其他产品配合使用实现的。具体结果可能因客户而异。

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